Coadsorption selective en phase gazeuse par les zeolithes. Donnees experimentales d'equilibre du systeme p-xylene / m-xylene - faujasite bay ou nay et modelisations

par VERONIQUE COTTIER

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de M.-H. SIMONOT.

Soutenue en 1996

à Dijon .

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  • Résumé

    L'adsorption de melanges gazeux de p-xylene et de m-xylene de differentes compositions par les zeolithes bay et nay a ete etudiee experimentalement a cent cinquante degres celsius pour des pressions couvrant la totalite du domaine de remplissage des supercages des zeolithes. Une telle etude realisee dans des domaines aussi larges de composition et de remplissage constitue un apport original a l'etude de la separation des xylenes. Dans le cas de la zeolithe nay, les isothermes de coadsorption sont differentes suivant la composition du melange adsorbable alors qu'avec la zeolithe bay, ces courbes sont superposables et confondues avec les isothermes d'adsorption des xylenes purs. La coadsorption des xylenes par la zeolithe bay constitue alors un cas particulier ou les resultats experimentaux sont presentes a remplissage constant. Deux processus d'adsorption ont ete mis en evidence suivant le remplissage: avant deux molecules par supercage, les deux zeolithes adsorbent preferentiellement l'isomere le plus abondant dans le melange adsorbable. La selectivite depend de la composition de ce melange. Au-dela de deux molecules par supercage, lors de l'adsorption de la derniere molecule de xylene, la zeolithe bay devient selective pour le p-xylene, la zeolithe nay pour le m-xylene. La selectivite est alors fixee par la nature du cation compensateur de charges. Les coefficients de diffusion des melanges de xylenes sont egaux a ceux des isomeres purs. L'apparition de la selectivite a fort remplissage est liee a la nature du cation compensateur et au rearrangement des molecules de xylenes a l'interieur des supercages. La selectivite dependant de la composition de l'adsorbat, celui-ci ne se comporte pas de facon ideale. Il n'a alors pas ete possible de prevoir ni de decrire de facon satisfaisante les equilibres d'adsorption des melanges de xylenes avec les modeles thermodynamiques utilises (theorie rast, modele statistique, modele quasi-chimique)


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  • Détails : 186 P.
  • Annexes : 61 REF.

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